简述道路冻胀产生的原因及治理措施
道路冻害的形成原因及防治措施
道路冻害的形成原因及防治措施【摘要】为了防止冻胀现象所引起的道路破坏，首先需要了解冻胀发生的机理。
对引起道路冻害的因素主要为土质、冰冻温度、水源等要进行研究，提出相应的防止措施。
【关键词】道路冻害;原因;防治所谓的道路冻胀，主要是冬季在路基土中沿着温度的降低方向生成了冰晶体形状的霜柱，使路面产生隆起的一种现象。
１．道路冻害形成的原因路面冻胀是由于冻胀作用造成的路面破坏，主要由于路面产生了冻胀变形，如果路面受到均匀冻胀，则冻胀的本身不能引起多大的害处，可是由于土的密实度和含水量的不同，及其它原因引起的冻胀，常常是不均匀的。
在不均匀的冻胀力作用下，路面遭受到的破坏可能性是最大的。
冻胀初期路面和基础遭到严重的冰冻，因而产生了不同程度的冻胀抬高，使得路面产生裂缝，如果是混凝土路面还会产生错台。
通常在路面中央冻胀变形量最大，因而在道路中线上出现较大裂缝。
春融期，路基土中由霜柱构成的冰层从上部向下开始融化，其附近的土层处于饱和状态。
特别是融解的水被未解冻的土层阻挡停留在保持冻结的土层上，很难向下渗透，土的密实度减小，因而这部分土基的承载能力明显降低。
这种现象称为融沉。
如果道路处于这种状态，当大量的重车通过时，沥青混凝土面层或者水泥混凝土板下表面的拉应力增大，土基表面的垂直变形也要增加，当超过其极限值时，在轮迹处产生网状裂缝，随之路面下沉，遭到破坏。
特别是由冰冻敏感材料组成的土基，在行车荷载的反复作用下，路面下的土基饱水，形成稀泥状态，并从路面的边缘和裂缝中挤出，即所谓的翻浆现象。
2.防治措施2.1改善路基土体的陛质2.1．1换土采用水稳定性好、冰冻稳定性好、强度高的粗颗粒土换填路基上部，可以提高土基的强度和稳定睦。
换土层的厚度的确定—般可根据地区隋况、公路等级、行车要求以及换填材料等因素确定换土厚度。
—些地区的经验认为，在路基上部换填60~80cm厚的粗粒土，路基可以基本稳定。
换土厚度也可以根据强度要求，按路面结构层的厚度的计算方法计算确定。
路基冻害治理
摘要我国铁路发展迅速，正在向重载和高速发展，随着列车的提速，越来越多的既有线出现了病害情况，如路基病害。
路基的病害有多种，如翻浆冒泥、路基下沉、路基冻害等。
我国国土面积较大，冻土面积也大，在寒区修建的铁路因环境恶劣，出现了许多冻害，路基冻害主要有冻胀（主要为不均匀冻胀）、融沉和冻融翻浆。
水、温度、土质是路基产生冻害的三因素，治理路基冻害，可采取隔水、换土和隔温等措施。
本文通过阐述路基冻害产生的机理来采取不同的治理措施治理，具体措施有排水设施（如排水沟）、保温隔温设施（保温护道、片石通风路基结构、热棒路基结构）和换土措施，在青藏铁路上就采用了热棒路基。
又多年冻土地区不良地质较多，如冰锥、冰丘，可通过冻结沟或积冰坑防止冻害发生。
冻土地区的环境保护也是至关重要的，它能够减少路基冻害的发生和延长路基的使用寿命。
本设计针对冻土区路基病害的提供了一些治理措施，能有效的保证路基的稳定，不受破坏，可供同类工程借鉴。
关键词:路基冻害冻胀温度治理措施目录第1章绪论 (1)1.1 我国铁路发展现状及存在问题 (1)1.2 季节性冻土的分布及路基主要冻害 (2)1.3 国内外研究现状 (3)1.3.1 国外路基冻害研究现状 (3)1.3.2 我国路基冻害研究现状 (4)第2章路基冻害种类 (5)2.1 按外部表现特征分类 (5)2.2 按负温总量分类 (5)2.3 按产生部位分类 (5)2.3.1 道床冻害形成原因 (6)2.3.2 表层病害形成的主要原因 (6)2.3.3 深层冻害的形成 (7)第3章路基冻害的表现形式及其产生机理 (8)3.1 融沉病害 (8)3.2 冻胀病害 (8)3.3 冰害 (10)3.4 冻融翻浆 (10)3.5 铁路路基次生灾害 (11)第4章路基冻害防治措施 (13)4.1 水作用的机理及治理原则 (13)4.1.1 水作用机理 (13)4.1.2 治理原则 (14)4.2 排水系统 (14)4.2.1地表排水系统 (14)4.2.2 地下排水系统 (18)4.2.3 其它排水系统及方法 (22)4.3 温度对路基冻害的影响及治理措施 (26)4.3.1 温度与路基冻害的关系 (26)4.3.2 温度在路基中的传播方式及治理路径 (27)4.3.3 温度治理措施 (27)4.4 其他路基病害及治理措施 (34)4.4.1 冰锥、冰丘地段的路基整治 (34)4.4.2 路堑边坡失稳及治理 (36)第5章多年冻土地区的环境保护 (37)5.1 既有线运营中的环境保护 (37)5.2 多年冻土区环境监测和管理 (37)第6章结论与展望 (39)6.1 结论 (39)6.2 展望 (40)参考文献 (41)致谢 (42)附录A 外文资料翻译 ....................................................................... 错误！未定义书签。
浅谈农村公路冻胀与翻浆及防治措施
浅谈农村公路冻胀与翻浆及防治措施【内容摘要】结合实际工作经验，分析产生冻胀与翻浆的主要因素，阐述了农村公路冻胀与翻浆防治的基本途径，以及各种处理措施。
【关键词】农村公路；冻胀与翻浆；防治措施冻胀与翻浆是季节性冻土与多年冻土地区所特有的两种公路病害,主要分布在我国北方寒冷地区和南方高寒山区以及青藏高原,在上述地区是分布较广、危害较大的两种公路病害,所以是公路路基路面设计必须考虑的问题。
一、产生冻胀与翻浆的原因分析及防治的基本途径1、概念(1)冻胀在季节性冻土与多年冻土地区,路基土冻结过程中会发生水分迁移现象,在冬季负气温作用下,水分连续向上聚流,而且在冻结中凝结成冰,在路基上部形成冰夹层、冰透镜体,由于冰的密度略小于水,故在冻结的过程中伴随着体积的膨胀,从而造成路基土的冻胀,导致路面不均匀隆起,使柔性路面开裂、刚性路面错缝或折断的现象,称为冻胀。
(2)翻浆在季节性冻土与多年冻土地区,路基土冻结过程中会发生水分迁移现象,在冬季负气温作用下,水分连续向上聚流、冻结成冰,导致春融期间,路基含水过多、强度急剧降低,使其失去承载能力,在行车作用下路面发生弹软、裂缝、鼓包、冒泥等现象,称为翻浆。
2、冻胀与翻浆的关系冻胀与翻浆是统一过程的两个阶段,都是在夏、秋季地面水下渗或地下水位升高的基础上,在冬季负气温的作用下,发生水分迁移,使路基上层水分增多,并冻结成冰而形成。
冻胀发生在冬季,是路基上层显著聚冰的直接反映;翻浆虽发生在春季,也是冬季路基上层聚冰的基础上,化冻时路基水分过多,强度急剧下降,并经行车作用而形成。
3、影响冻胀与翻浆的因素公路冻胀与翻浆是多种因素综合作用的结果。
土质、水、温度与路面是影响冻胀的四个主要因素。
此外,翻浆还受行车荷载的影响, 在上述因素中土质、水、温度是形成冻胀与翻浆的3个基本条件。
(1)土质:粉性土具有最强的冻胀性,最易形成翻浆。
这种土的毛细水上长较高且快,在负温度作用下水分易于迁移,如水源供给充足可形成特别严重的冻胀。
公路冻胀产生的原因及防治措施
公路冻胀产生的原因及防治措施建国以来，我国的公路运输发展迅速，冻胀问题是我国冻土地区公路主要病害之一。
笔者针对公路冻胀，分析冻胀形成的原因及其影响因素，提出了具体的防治措施，以期为此类公路灾害的处治及预防提供参考。
标签公路冻胀；原因；防治措施引言:冻土一般是指温度在0度及0度以下，并含有冰的各种岩类和土壤。
通常按土处于冻结状态的持续时间来划分冻土。
冻结状态的持续时间从几小时到几昼夜为短期冻土；不到一年为季节性冻土；两年及两年以上为多年冻土。
我国是世界上多年冻土分布面积的第三大国。
多年冻土及季节冻土区分布面积分别占全国面积的21.5%和53.5%。
冻胀作为我国冻土地区公路的主要病害之一，其预防和治理对于公路建设至关重要。
1 公路冻胀产生的原因公路冻胀是指在冰冻季节大气温度降至负温，路基温度随之降低，当路基温度低于路基水含量的冻结温度时，路基中的自由水首先冻结成冰晶体。
在路基自由水冻结的过程中，因路基温度、荷载压力、含水量等平衡态遭到破坏，路基温度较低处的水汽弹性较小，土骨架的吸附力和冰晶的结晶力较大，水膜中的水分子的活动性较低，这样就在沿着冷源方向上出现各种作用力的梯度，促使水分从未冻结区向冻结锋面方向迁移、积聚，并冻结成冰，体积膨胀，从而产生冻胀，造成路面不平或产生裂缝。
2 影响因素2.1 水路基中水分含量是形成冻胀的最重要的因素之一，如果只是温度降低而土基中没有合适的水分含量，是不能形成冻胀的。
路基中的水有三种形态，即气态、液态和固态。
冻胀过程其实质就是随着温度的降低，水在路基中迁移并伴随着气态和液态转化为固态体积膨胀的物理变化过程。
大气降水、路基表面积水、地下水及路基内水分的毛细扩张都会增加路基水含量，从而促使冻胀的形成。
2.2 温度冻胀形成的另一重要因素是温度，如果没有负温作用，只具备水、土质、荷载等其它因素，是不可能形成冻胀的，如在东南湿热区公路路基中水分充足但没有负温的作用是不能形成冻胀的。
简析防治路基冻胀翻浆的措施
简析防治路基冻胀翻浆的措施冻胀与翻浆是季节性冻土与多年冻土地区所特有的两种公路病害，通过对已建成通车公路的多年观察发现，冻胀与翻浆两种病害占有很大比例，严重影响道路的通行能力和使用效果，不仅严重影响了行车的安全、车速、舒适度和人们对高速公路的总体评价，同时也影响了运行车辆的使用寿命。
因此在路基路面设计中对易引起这两种病害的路段，应引起足够的重视，采取行之有效的方法，杜绝此类病害的发生，保证公路的使用效果。
1 冻胀与翻浆的产生为了降低冻胀与翻浆对道路造成的危害，从冻胀翻浆的产生原因入手，主要有以下几点：1）道路勘测设计时路基填土偏低。
公路路基翻浆大多数发生在水文、地质条件较差路段，路基高度过低、边沟积水或地下水极易侵入路基、路面。
2）筑路材料水稳性差，冻胀性强，压实强度不够。
翻浆路段路基填筑材料均为水稳性差，冻胀性强的粉性土，粉性土具有透水性大，毛细水上升高，用该土填筑的路基，在压实度不足的情况下，水分迁移加快，春融后公路承载能力由于土中水分增多而急剧下降，路面中含水量超过塑限，承载力降低，在车辆荷载作用下，造成路面翻浆破坏。
3）在雨季施工的过程中，筑路材料的含水量控制不严格，路基填土过湿，致使雨季施工段土体内含水量过高，该路段在日后的行车荷载作用下，易出现松散和冒泥现象，就是造成路基翻浆破坏。
2影响冻胀与翻浆的因素通过分析冻胀与翻浆发育的过程，冻胀翻浆的影响因素基本一致，都是由温度、水、土、路面和行车荷载的共同作用。
在所有影响因素中，温度、荷载、土颗粒和土中水共同作用是造成道路冻胀的主要因素，而行车荷载是影响翻浆的主要因素，因为道路翻浆是通过行车荷载的作用最后形成和暴露出来的。
2.1 土的粒度组成对于土的粒度组成，当粗粒土中无粉粘粒充填情况下，粒径较大，表面积较小，冻胀性最弱；当粗粒土中的粉粘粒含量增大时，粒径变小，土粒与水相互作用增强，土体渗透性减小，此时冻胀性最强；当粗粒土含量减少，粉粘粒含量增大到占主要组成时，土颗粒于土中谁的作用很强，但因为土壤渗透性骤减，使水分迁移的通道减少，影响到冻结时水分向冻结源迁移聚集，冻胀性反而降低。
路基冻胀问题处理
本文系笔者在工作过程中，针对我区严寒地区，对冻胀性土路段的路基所产生的冻胀与翻浆问题，从设计、施工、影响因素，预防原则及措施等方面提出一些自己的浅薄认识，供同行商榷指导。
[关健词]：冻胀翻浆影响因素病害缺损预防原则工程措施1、前言冻胀与翻浆是季节性冻土与多年冻土地区所特有的公路病害，主要分布在我国北方寒冷地区和南方高寒山区以及高原地带上，在我区主要分布在阿勒泰、伊犁、塔城及昌吉州部分地区。
是上述地区内分布较广、危害较大的两种公路病害，因而也是路基路面设计施工中必须着重考虑的问题。
2、冻胀与翻浆 2.1冻胀使用冻胀性土的路段，当有水分供给时，在冬季负气温作用下，水分连续向上聚流，在路基上部形成冰夹层、冰透镜体，导致路面不均匀隆起，使柔性路面开裂、刚性路面错缝或折断的现象，称为冻胀。
2.1.1冻胀的形成——负温度作用下路基水分的迁移当路基表面的土开始冻结时，土空隙内的自由水在0℃时首先冻结，形成冰晶体。
当温度继续下降时，与冰晶体接触的薄膜水受冰的结晶力的作用，迁移到冰晶体上面冻结。
因此，与冰晶体接触处土粒上的水膜变薄，破坏了原来的吸附平衡状态，土粒的分子引力有剩余，就要从下面水膜较厚的土粒吸引水分子。
在温度为0～-5℃的条件下，当未冻区有充分的水源供给时，水分发生连续向冻结线的迁移，使路基下部人量聚冰。
2.1.2冻胀的形成部位——聚冰层路基内显著聚冰的层位，一般也是产生不均匀冻胀的层位。
通常主要出现在路基上都的某一深度范围内。
超过该深度时，由于上覆土层冻结所形成的阻力，将使水分迁移大大减弱，不均匀冻胀实际上停止发展。
该深度称为临界冻结深度各种土的临界深度概值由细砂、砂性土、粉性土、重亚粘土、轻粘土逐渐增大。
2.1.3衡量冻胀的指标——冻胀系数(或冻胀率) 平均冻胀(在横断面方向，路面全宽内的平均冻胀值)值，h与相应的冻结深度z的比值，称为冻胀系数kf，kf值为综合反映冻胀性强弱的指标。
在高地下水位地段，使用强冻胀性土的路基，春冻胀系数可达0.15～0.20。
简述寒地道路冻胀原因分析与防治措施
后期养护措施
定期检查
对寒地道路进行定期检查，及时发现并处理可能出现的冻胀问题，防止问题扩大影响道路 通行安全。
破损修复
对于已经出现的冻胀破损，应及时进行修复。修复过程中，应分析冻胀原因，采取针对性 的修复措施，确保修复质量。
预防性养护
在寒冷季节来临之前，对道路进行全面预防性养护，如修补裂缝、加固路基等，提高道路 的抗冻胀能力。同时，加强排水设施的养护，确保排水畅通，防止水分渗入路基引发冻胀 。
不同类型的土壤具有不同的冻胀敏感性。例如，粘土和粉质粘土等细粒土壤具 有较高的冻胀敏感性，而砂土和砾石土等粗粒土壤的冻胀敏感性相对较低。
土壤含盐量
土壤中的盐分含量也会影响道路的冻胀。当土壤中含盐量较高时，会降低水分 的冻结温度，从而增加冻胀的可能性。
气候因素
降水量和降雪量：寒地地区的降水量和降雪量较大， 尤其是在冬季。这些降水和降雪会渗入土壤并冻结， 增加道路的冻胀风险。
冻胀现象简介
定义与表现
冻胀是指土壤中的水分在低温条件下 冻结成冰，体积膨胀，导致土壤抬起 的现象。在道路上表现为路面鼓包、 开裂等。
危害与影响
冻胀现象会导致道路变形、破坏，严 重影响道路通行安全和行车舒适性。
研究目的和意义
揭示冻胀机理
提出防治措施
通过研究寒地道路冻胀原因，揭示冻胀产 生的机理和影响因素，为防治措施提供科 学依据。
03
寒地道路冻胀防治措 施
工程设计措施
地基处理
在寒地道路设计中，首先应对地 基进行妥善处理。通过采用换填 、加固等方法，提高地基的承载
力和稳定性，降低冻胀风险。
结构层设计
在道路结构层设计中，应采用抗 冻性能良好的材料，并优化结构 层厚度和组合方式，以抵抗冻胀
公路路基受季节性冻胀影响因素及采取措施
公路路基受季节性冻胀影响因素及采取措施发表时间：2016-03-17T11:20:35.943Z 来源：《基层建设》2015年24期供稿作者：岳华文[导读] 中国水利水电第七工程局有限公司国际工程公司随着我国高速公路的不断发展，高速公路发展规模已经由原来的主要发展平原地区逐渐向全国各地区发展。
中国水利水电第七工程局有限公司国际工程公司摘要：随着我国高速公路的不断发展，高速公路发展规模已经由原来的主要发展平原地区逐渐向全国各地区发展。
本文在马其顿MS公路施工实践中通过对土的冻胀机理及影响冻胀主要因素的研究，提出了防治路基冻胀的处置措施。
关键词：公路路基；季节性；影响因素；措施引言冻土是一种性质非常特殊的土类，这种土类的温度在通常的情况下为负温度或是在零度，同时土壤中还含有一定的冰。
可以按照冻土状态持续的时间对冻土进行分类，（1）短时冻土主要是指冰冻时间在几个小时到十五天左右的冻土；（2）季节冻土主要是指半个月以上到几个月之间的冻土；（3）多年冻土主要是指两年及两年以上的冻土。
1项目简介MS高速公路位于马其顿境内，该公路位于首都东南方向，全长46km。
新建段26km，地处丘陵地区；改扩建段19km，地势平坦。
途中最高海拔567m，平均海拔371m。
马其顿为东欧内陆国家，以温带大陆性气候为主，大部分地区夏季最高气温达40℃，冬季最低气温达-20℃，冬季时段为12月至次年2月。
2路基土冻胀的形成机理土是由固体颗粒、液体水和气体组成的三相体。
固体土粒是土的最主要的物质成分，由无数大小不等、形状不同的矿物颗粒按照各种不同的排列方式组合在一起，构成土的骨架主体，称为“土粒”。
在土颗粒之间的空隙中，通常有液体的水溶液和气体（主要为空气）充填。
土在冻结过程中，不仅是土层中原有的水分的冻结，还有未冻结土层中水向冻结土层迁移而冻结。
所以，土的冻胀不仅仅是水结冰时体积增加的结果，更主要是水分在冻结过程中由下向上部迁移聚集再冻结的结果。
浅析道路冻胀-翻浆形成原因及防治措施
浅析道路冻胀\翻浆形成原因及防治措施摘要: 冻胀与翻浆是季节冻土与多年冻土地区所特有的两种道路病害，主要分布在我国北方寒冷地区和南方高寒山区。
本文阐述了路基产生翻浆、冻胀现象的原因，具体分析了各种因素对冻胀、翻浆的影响，并提出了相应的预防措施和具体的处治办法，从而延长道路使用寿命。
关键词：冻胀；翻浆；成因分析；防治措施1.概述现在学术界普遍把冻土分为季节性冻土、隔年冻土和多年冻土。
在天然条件下冬季冻结，夏季全部融化的土层，称为季节性冻土；冬季冻结，一两年内不融化的土层，称为隔年冻土；而冻结状态持续三年或三年以上的土层称为多年冻土。
在冬季负温作用下，造成地表土层中孔隙水结冰，致使其体积膨胀9%左右。
而另一方面在负温梯度作用下，其下部未冻结的水分源源不断地向上迁移，并冻结成冰透镜体，使得土体出现大幅度膨胀，其总冻胀量在0.1m～0.3m不等。
这样大体积膨胀对工程上的危害是不可接受的，尤其是道路工程。
使用冻胀性土的路段，当有水分供给时，在冬季负气温作用下，水分连续向上聚流，在路基上部形成冰夹层、冰透镜体，导致路面不均匀隆起，使柔性路面开裂、刚性路面错缝或折断的现象，称为冻胀。
使用冻胀性土的路段，在春融期间，由于土基含水过多、强度急剧降低，在行车作用下路面发生弹簧、裂缝、鼓包、冒泥等现象，称为翻浆。
冻胀及翻浆灾害导致车速降低30%～50%，严重年份养修费用比例高达小修保养费用的50%～60%，因此冻土地区路基施工必须贯彻以防为主、防治结合的原则。
2.发生原因冬季气温下降，路基上层土体开始冻结，路基下部土体温度仍然较高，水分在土体内由温度高处往温度较低处移动，使路基上层土体水分增多并随着温度降低冻结成冰。
此时土孔隙内的自由水在0℃以下时不断冻结，形成晶体，继而引发冰晶体接触的土颗粒表面的薄膜水受冰的结晶力作用，移动到冰晶体上而冻结，这样，该处土粒周围的水膜减薄而剩余了许多表面能(即水的张力作用)，增加了从水膜能较厚土粒处吸湿的能力。
市政道路冻胀及翻浆病害成因分析及主要处理措施
市政道路冻胀及翻浆病害成因分析及主要处理措施发布时间：2022-05-20T05:28:07.054Z 来源：《中国建设信息化》2022年2月3期作者：傅俊[导读] 我国市政道路作为市政工程中的重要组成部分,由于长时间的道路运输,道路难免会出现破坏,甚至是道路冻胀、翻浆等病害。
傅俊江苏八达路桥有限公司 213000 江苏常州摘要：我国市政道路作为市政工程中的重要组成部分,由于长时间的道路运输,道路难免会出现破坏,甚至是道路冻胀、翻浆等病害。
从本质上来看,产生道路冻胀翻浆的主要原因是水在路基土中的迁移和相变的过程,尤其在冻土地区,冻胀翻浆是其特有的两种道路病害,且多由于自然灾害所造成。
该文通过对市政道路冻胀及翻浆病害的成因分析,提出有效地防治措施及处理方案,减少道路冻胀及翻浆等病害的发生,进一步延长市政道路的使用寿命。
关键词：市政道路；冻胀翻浆；病害成因；处理措施前言：冻胀与翻浆是季节冻土与多年冻土地区所特有的两种道路病害，主要分布在我国北方寒冷地区和南方高寒山区。
本文阐述了路基产生翻浆、冻胀现象的原因，并提出了相应的预防措施和具体的处治办法，从而延长道路使用寿命。
1市政道路冻胀翻浆现象的发生原理1.1冻胀现象的产生原理产生道路冻胀的实质原因,与路基下方的土壤和水分有很大的关系。
其实就是冻土中发生了水分迁移,即在低温的情况下,路基下方的土壤水分集中向冻结区迁移,粉性土的冻胀性是最强的,这种土里的水受到路基表面张力的作用,会沿着比较细的孔隙方向上移,故称之为“毛细水”,而且毛细水在低温情况下的动态速度较高且快,因此最容易造成冻胀现象。
1.2翻浆现象的产生原理道路翻浆现象的实质原理,主要就是水在路基土层中发生转移的过程,因此影响翻浆现象的重要因素来源于水的作用。
受到地区气候和雨水的影响,道路的路基在还未发生冻胀之前,就已经蓄积了大量的水分,当冻胀现象产生,土壤里的水分向上移动,再受到外界地表积水、河流灌溉水等水分渗入,无形中增加了地下水的水位,导致冻胀过程中出现大量的水分转移,继而加快了翻浆现象的发生。
浅谈道路冻胀成因及防治措施_徐宝栋
2010年 第2期(总第192期)黑龙江交通科技ＨＥＩＬＯＮＧＪＩＡＮＧＪＩＡＯＴＯＮＧＫＥＪＩＮｏ.2,2010(ＳｕｍＮｏ.192)浅谈道路冻胀成因及防治措施徐宝栋1,史立明2(1.黑龙江省广通公路工程有限公司;2.黑龙江省龙建路桥第四工程有限公司)摘 要:分析了产生冻胀和翻浆的因素,提出了防治冻胀和翻浆的工程措施。
关键词:道路冻胀;防治措施;影响因素中图分类号:Ｕ416.1 文献标识码:Ｃ 文章编号:1008-3383(2010)02-0020-01收稿日期:2009-11-221 冻胀和翻浆的因素1.1 土质粉性土和极细砂具有最强的冻胀性,最容易形成翻浆。
原因是粉性土和极细砂的毛细水上升较高且快,在负温度作用下水分易于迁移,如果水源供给充足特别容易产生冻胀,在春融时承载能力急剧下降易于形成翻浆。
黏性土的毛细水上升虽然高但速度慢,只在水源供给充足且冻结速度缓慢的情况下,才能形成比较严重的冻胀和翻浆。
粉性土和黏性土含有较多腐殖质和易溶盐时,更容易形成冻胀和翻浆。
粗粒土在一般情况下不易引起冻胀和翻浆,因为其毛细水上升高度小,聚冰少,且在饱水情况下也能保持一定的强度。
但当粗粒土中黏粒含量超过一定量以后,冻胀性明显增加,也能形成冻胀和翻浆。
1.2 水冻胀和翻浆的过程其实就是水在路基中迁移、相变的过程。
路基附近的地表积水及浅的地下水能提供充足的水源,是形成冻胀和翻浆的重要条件。
秋季雨量增加、地下水位升高及灌溉会使路基土的含水量增加,从而促成冻胀与翻浆的形成。
1.3 温度负温度的大小决定了冻结深度或冰冻指数(冬季各月每日负气温的总和),它是形成冻胀和翻浆的主要因素,没有更大的冻结深度或冰冻指数是难以形成严重冻胀和翻浆的,而在同样冻结深度或冰冻指数的条件下,冻结速度和负气温作用的特点对冻胀和翻浆的形成有很大的影响。
1.4 路面冻胀和翻浆都是通过路面变形破坏而表现出来的,因此冻胀和翻浆与路面是密切相关的。
季冻区道路冻胀与翻浆机理及防治研究
季冻区道路冻胀与翻浆机理及防治研究摘要：在季节性冻土地区，由于冻土融化导致路基冻胀与翻浆现象的出现，从而使得路基出现不均匀沉降或路面开裂，为车辆的正常行驶带来了安全隐患。
文章介绍了公路路基冻胀与翻浆的现象产生的原因，对其影响因素进行了重点分析，最后提出了相应发防治措施，同时，结合工程实际，对其采取了有效的防治措施，效果明显，收到了良好经济效益和社会效益。
关键词：公路路基，冻胀，翻浆，成因，防治措施一、公路路基冻胀与翻浆成因在季节性冻土地区低温作用下，水泥道路的路基路面中所饱含的水分因为毛细作用从下部向上凝聚，在路基的顶部发生结晶作用，结晶完成后在低温的作用下开始产生冻结现象，此时，因为在低温区存在自由水，自由水也向冻结区域定向移动，导致结晶体加速生长。
在形成的结晶体的四周，土壤颗粒为了平衡四周压力和冰晶体水膜的吸附力，便从周围为发生冻结的土壤中吸引水分子向其靠拢，在此作用下，冰晶体再次得以生长，冻结形成大的冰透镜体。
因为在路基土的冻结过程中形成的冰晶体排斥其他溶质，其中包括路基土中的极小土颗粒，这就导致土壤颗粒在冻结过程中，产生向冻结面前缘的移动现象，加上行车荷载的作用，从而导致翻浆现象的出现。
二、路基冻胀和翻浆的影响因素冻胀和翻浆的影响因素基本一致，基本都是温度、水、土、路面和行车载荷的共同作用。
而在翻浆的影响因素中，行车荷载的作用性至关重要，道路翻浆是通过行车荷载的作用最后形成和暴露出来的，在其它条件相同时，交通量越大，车辆越重，翻浆也会越多，越严重。
1、路基的含水率路基中的自由水是路基产生融沉病害和冻胀病害的关键因素。
冻胀、融沉的本质是路基土中的自由水在路基中变化、迁移的过程。
冻胀量的基础是路基土中自由水的含量以及土壤中自由水的补给量。
当路基土中的含水量较高时，春季回暖产生的融沉现象就越明显，对路基路面的破坏作用也就越明显，造成对公路的破坏也就越严重，路面功能正常发挥受阻。
当路基中的土壤处于干燥状态时，路基土中的水分也会发生迁移，但是发生迁移的方式得以改变，主要是水汽扩散的形式进行迁移。
某高铁路基冻胀原因分析及整治方案
高铁某区段位于冬季寒冷地区，冬季平均气温约-10 ℃。
2015年冬季进入冻胀稳定期后，全线共发生冻胀47处，其中路堑占81%，累计4 266 m，平均冻高5.9 mm，初期监测最大冻高15.0 mm。
可见，路堑段是高铁路基冻胀病害发生的主要地段，是路基冻胀整治的重点。
通过现场踏勘调研、气象资料分析、现场深部钻孔探测、室内土样颗粒分析、含水量测试试验等措施，开展病害原因分析，提出病害整治方案。
1 路基冻胀原因开展冻胀原因分析是开展路基冻胀防治工作的基础和关键。
马红绛[1]以兰新铁路路基冻胀为依托，结合兰新铁路的地理位置、气候状况、历史冻胀和冻胀成因等实际情况，分析了土质、水、温度等主要因素对冻胀的影响规律。
倪铁山[2]以京哈铁路吉林段路基冻胀为背景，通过原位探测、室内常规试验及冻胀试验，分析了土质、水、温度等主要因素对冻胀的影响规律，着重讨论了含盐量及含水量与土体冻胀性的关系。
夏琼等[3]以兰新铁路尖山—大青口段路基冻胀为例，通过现场和室内试验对该段路基土的土质、冻结特征、冻胀特征等进行试验研究。
马荣田等[4]以哈大铁路客运专线路堑路基冻胀为背景，通过原位挖探及室内试验，对石质路堑路基冻胀成因及基岩冻胀主要影响因素进行研究，认为岩体渗透性、地下水、温度及工程条件等是基岩冻胀的主要影响因素。
田亚护等[5]根据京包铁路、包兰铁路路基变形监测和路基土的级配试验，认为路基填土的级配不良是引起路基冻胀的首要原因。
可见，路基填料、温度和地下水等因素是影某高铁路基冻胀原因分析及整治方案令狐勇生（中国铁路太原局集团有限公司 工务处，山西 太原 030013）基金项目：中国铁路总公司科技研究开发计划项目（2017G004-D）； 中国铁道科学研究院科技研究开发计划项目（2016YJ032、 2017YJ029）作者简介：令狐勇生（1977—），男，高级工程师，硕士。
摘 要：以某高铁为例，介绍其路基冻胀情况。
通过现场踏勘调研、气象资料分析、现场深部钻孔探测、室内土样颗粒分析、含水量测试等措施，认为降雨渗入基床、路基含水率严重超标、路基填料小于0.075 mm的细颗粒含量严重超标、地区气温较低且持续时间长是冻胀发生的主要原因。
严寒地区路基冻胀原因分析及整治
严寒地区路基冻胀原因分析及整治摘要：严寒地区路基由于地表水下渗以及地下水的毛细上升、冻结过程中产生聚冰效应，导致基床水分聚集，致使填料含水率较大，冬季严寒时路基、尤其是路堑及低路堤地段出现冻胀从而导致轨道抬升。
因此，为了减小路基基床含水率，采用了疏堵相结合的处理措施，确保既有设施的安全。
关键词：严寒地区；路基冻胀；整治；路基冻害在路堤段数量最多，过渡段次之，路堑段最少。
发生冻害的地段多是低矮路堤和零断面换填路基。
冻害区段地表水、地下水丰富，部分区段水位较高，导致路基在冬季负温作用下发生冻胀。
一、季节性冻土区铁路路基从整个东北地区地形、气候和地质环境来看，具备了路基冻胀发生的条件。
而东北地区也是我国受冻害影响最严重的地区，冻害严重影响着铁路安全运营，每年冬季都要花大量人力物力进行线路维修，降低了列车运营效率。
二、东北地区环境条件对路基冻害影响1.东北地区东西主要为低山丘陵，可形成较厚的风化残积层；而中部为强烈沉降区，地势低洼，聚集水，使地下水很浅。
2.大部分地区降雨，从东南向西北，降雨只有西北部降雨局部为200～300mm，从东南向西北减少。
降雨主要集中在6、7、8月份，基本可渗透路基。
3.气候寒冷，路基冻深为80～230cm，北部还出现多年冻土。
4.在低山丘陵有风化残积层，由碎石或黏土夹碎石组成，山麓地带、山间谷地、盆地松散层堆积相对较厚，坡洪积类型。
岩性为腐殖土、粉土、黏土夹碎石、砾石。
在沉降平原区，为粉土和黏土。
三、根据冻害调查资料的分析，总结引起路基冻害的普遍原因是：1.路基基床的表面不平整，造成基床表面积水加之道床脏污引起道碴陷槽或道碴囊等表层冻害。
冻害深度和强度随道碴陷槽或道碴囊的深度不同而不等，最终造成线路下沉等冻害；2.路基填筑的土体来源不同，特别是基床部分，大都来自当地的粉质粘土，一般含水量较大。
由于填筑时的土层厚度不均及夯实密度不同，引起土体冻胀量差异，形成冻害；3.路基低矮，两侧多是农田、沼泽和湿地，或上游侧地表排水不畅。